スチュアート・フリードマン

アメリカの物理学者(1944–2012)
スチュアート・ジェイ・フリードマン
スチュアート・フリードマン教授、2005年
生まれる1944年1月13日1944年1月13日
死亡2012年11月10日(2012年11月10日)(68歳)
母校カリフォルニア大学バークレー校学士博士
受賞歴米国科学アカデミー会員に選出(2001年)
、トム・W・ボナー核物理学賞(2007年)
科学者としてのキャリア
フィールドニュートリノ物理学原子核物理学弱い相互作用物理学
機関ローレンス・バークレー国立研究所
カリフォルニア大学バークレー校
論文局所隠れ変数理論の実験的検証 (1972年)
博士課程の指導教員ユージン・コミンズ

スチュアート・ジェイ・フリードマン(1944年1月13日 - 2012年11月10日)はアメリカの物理学者で、カリフォルニア大学バークレー校でジョン・クラウザーから提唱されたベルの不等式を検証した実験や、原子核物理学、素粒子物理学、特に弱い相互作用の物理学への貢献で知られている。フリードマンはバークレー大学を卒業し、1965年に理学士号、1972年にユージン・コミンズの指導の下で物理学の博士号を取得した。バークレー大学在学中は、大学院生のスティーブン・チューと共に研究を行った。また、2007年にはトム・W・ボナー原子核物理学賞を受賞した。[1]

彼はプリンストン大学スタンフォード大学アルゴンヌ国立研究所シカゴ大学カリフォルニア大学バークレー校、ローレンスバークレー研究所で役職を歴任した[2]

幼少期と教育

フリードマンは1944年1月13日にロサンゼルスで生まれました。ロサンゼルスで高校に通った後、北上しカリフォルニア大学バークレー校に入学しました。チャールズ・ゼマック教授の下で理論物理学者として研究を始めた後、ユージン・コミンズ教授の指導の下、実験原子物理学に転向しました。当時のコミンズ教授の教え子には、フランク・カラプライス、スティーブン・チューフィリップ・バックスバウムパーシス・ドレルなどがいました。

キャリア

フリードマンの論文実験[3] [4]は、正統的な量子力学と隠れた変数理論を区別するベルの不等式を検証した。クラウザー、ホーン、シモニー、ホルト[5]の提案に従い、フリードマンは自身が行った実験に適した不等式を定式化した。この実験は正統的な量子力学の予測と一致し、隠れた変数理論とは6標準偏差で矛盾した。この実験は2022年のノーベル物理学賞の中心的なテーマとなった。[6]

この幸先の良いスタートから、フリードマンは原子物理学、核物理学、素粒子物理学の最も基本的な理論と原理を検証する一連の実験を実施しました。

1975年にフランク・カラプライスと共同研究者らと行った実験[7]で、フリードマンは分極した19Neのベータ崩壊を研究し、第2クラスの弱い電流、つまりGパリティによって禁じられた電流の存在を探した。

ヒッグス粒子は最終的に2012年にCERNで発見されましたが、ヒッグス粒子の初期探索における質量範囲は全く制限されていませんでした。非常に軽いヒッグス粒子は、20MeVの0 +励起状態の4 He から放出され、e + e への崩壊が観測されました。フリードマンと共同研究者は、3MeVから14MeVのヒッグス質量を除外し、 そのような効果は見られなかったことを発見しました[8] 。

ベータ崩壊における中性子の軸方向とベクトルの結合比は基本的なパラメータであり、1985年にグルノーブルでフリードマンと共同研究者によって行われた測定値[9] g A /g V =1.262±0.005は精度の新しい基準を設定しました。

フリードマンは実験を綿密に行うことで知られており、あり得ないような驚くべき結果に対する効果的な対策となった。重イオン衝突におけるe + e -同時発生における細い線が報告されたことを受け、フリードマンと共同研究者たちはその効果の観測を試みることとなった。しかし、結果は全く否定的であった。[10]

おそらくもっと劇的だったのは、質量17keVのニュートリノが存在するという報告だった。このニュートリノを従来の質量ゼロ、あるいは非常に軽いニュートリノと混合すると、ベータ崩壊スペクトルが変化するはずだった。フリードマンのチームはそのようなニュートリノを発見しなかった。[11]さらに、この手法の有効性は、仮説上の重いニュートリノの崩壊を模倣する14C 添加することで確認された。

ニュートリノ振動の発見とニュートリノに質量があるという示唆は、20世紀後半の素粒子物理学における最も重要な進歩の一つである。ニュートリノ混合に関するポンテコルボ・牧・中川・坂田行列(PMNS) の詳細な評価には、注意深く計画された実験が必要であった。 東京大学と東北大学の鈴木篤人は、日本の原子炉群がまさにそのような実験に必要な情報源となることを認識した。スタンフォード大学のジョルジョ・グラッタはアメリカの大学のチームを率いて日本のチームに加わった。フリードマン率いるバークレーチームはカムランド(神岡液体シンチレータ反ニュートリノ検出器) として知られるこの実験に参加し、フリードマンは1998年にグラッタと共にアメリカの共同スポークスマンになった。カムランドは大成功を収めた。,, [12] [13] [14]振動を直接示すグラフさえ作成された。

アメリカ物理学会(APS)は、彼の貢献を記念して、彼の名を冠した実験核物理学におけるスチュアート・ジェイ・フリードマン賞を設立しました。[15]彼は1984年に「核における弱い相互作用現象に関する重要な研究」によりAPSフェローに選出されました。[16]

参考文献

  1. ^ 「スチュアート・J・フリーマン」アメリカ物理学会
  2. ^ インスパイア
  3. ^ SJフリードマンとJFクラウザー、物理学改訂論文集28、938(1972)
  4. ^ フリードマン、スチュアート・ジェイ(1972年5月5日)。局所隠れ変数理論の実験的検証。LBL -391(報告書)。
  5. ^ JF Clauser; MA Horne; A. Shimony; RA Holt Phys. Rev. Lett. , 23,880 (1969)
  6. ^ 「2022年ノーベル物理学賞」(PDF) .
  7. ^ FP Calaprice他, Phys. Rev. Lett. , 35, 1566 (1975)
  8. ^ SJ Freedman, et al., Phys. Rev. Lett. , 52, 240 (1983)
  9. ^ P. Bopp他, Phys. Rev. Lett. 56, 919 (1985)
  10. ^ TF Wangら、Phys. Rev. C36、2136 (1987)。
  11. ^ JL Mortaraら、Phys.レット牧師。、70、394(1993)。
  12. ^ カムランドコラボレーション、物理学レビューレター90、021802(2003)
  13. ^ KamLAND Collaboration, Phys. Rev. Lett. ,94, 081801 (2005)
  14. ^ KamLANDコラボレーション、物理学レビューレター、100、221803(2008)
  15. ^ 「スチュアート・ジェイ・フリードマン実験核物理学賞」 。 2018年3月22日閲覧
  16. ^ 「APSフェローアーカイブ」アメリカ物理学会(1984年、カリフォルニア大学バークレー校で検索)
  • R. G. ハミッシュ・ロバートソン、「スチュアート・ジェイ・フリードマン」、米国科学アカデミー伝記集(2014年)
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